摘要：进入二十一世纪，科技不断发展，技术不断更新完善，在流体机械设计领域，能够体现科技创新技术的就是CFD技术。应用CFD技术进行流体机械设计能够提高流体机械的性能，使得CFD技术更广泛应用于流体机械设计领域。占据流体力学重要部分的CFD技术是由数学和计算机有机结合产生，是一种边缘而生命力强大的学科。CFD技术能够在数学和计算机领域同时得到更好的应用，其重要性不可忽略。本文详细介绍CFD技术在流体机械设计领域的运用与发展。
关键词：CFD技术；流体机械设计；应用与发展
一、流体机械的设计思想
我国的科学技术与经济在不断发展的过程中，许多专业领域都在积极创新发展。在石油化工和航空等领域，迫切需要新的流体机械设计技术以促进行业的发展。随着社会的不断进步，使得流体机械设计新技术的需求增加。传统技术已经不能满足于市场需要，已经逐渐被淘汰，所以此时需要更高性能的新型技术。步入新型城市化进程后，设计管理与理念必须具有现代化。设计者首先需要掌握该领域技能水平，这不仅需要了解过去的设计理念，同时还要结合实际现代化进程，为该领域量身定做一个属于新时代的设计方案。接着设计者需要掌握流体机械设计在进入市场后的后续进程，同时详细的把控住流体机械的内部流动状态。将流体机械设计方案不断进行试验，并与新型工艺进行结合，将传统技术进行代替，减小阻力与碰撞。为此就设计者需要CFD技术促进流体机械性能的大幅度提高。CFD 技术能够带来更多的便利，它不仅是现在与未来在研究流体机械领域不可或缺的重要工具和思想，同时能够给设计者提供新型理念，让设计者在此基础上，用最少的时间，获得最大的经济利益。CFD技术是从流体流动机理出发，来获的更高更强更能提高性能的设计构思与设计方案，同时满足更多的约束机制的条件，结合约束调节，创建出最佳的设计方案。CFD方法的建立给流体机械设计提供了一种新的选择和途径。因为好多程序都是在原有的研究成果基础上进行的创建和研究，所以很大程度缩小了适用范围，本篇文章就是根据CFD方法在流体机械设计所研究出的新的研究成果，该技术构建了各个领域适用速度范围内的通用程序。
二、国内应用现状
众所周知，我国的工业发展比较缓慢。CFD技术一直不是很熟练，但是我国的工业实力在不断增强，CFD技术也在一直发展，CFD技术在我国应用得到推广。通常CFD技术会用在航空、造船、汽车等领域并起到了十分重要的作用。在20世纪后期CFD技术在机械领域拥有很大的市场，同时在促进机械制造业的快速发展也起到了十分重要的作用。目前CFD技术主要应用在一些机械部件设计上，而且在进行机械部件的设计过程中要求熟练应用CFD技术。同时因为大型机械中和航空航天的一些部件，难度系数极大，不好操作，一般的技术无法满足航空航天的需要。为了更高效更有创造的完成不同部件的设计及制造，这就需要使用CFD技术。
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三、CDF技术在流体机械中走应用设计方案
3.1CDF在喷水泵中的应用
这一技术在各个领域方面都被广泛的应用，在喷水泵中应用也不例外。说到喷水泵是一种运输液体水的工具，在生活中比较经典的喷水泵一般是由静子和转子组成。一些软件中也会应用到CDF这一技术。并对其应用时需要进行以下几个步骤：
3.1.1建立模型
FLUENT这一软件在应用时需要建立模型，而排水泵是由转子和静子组成。像这种模型相对简单一些，所以只需要精确计算水流在6片转子和10片静子中流速就可以了。如果转子和静子都只有一个转片，转速都均为一千二百转每秒，同时假设所受压力都相同，将这些外界因素都设定好之后，就可以在FLUENT中建立模型了。之后进一步对这个模型进行简化就可以进行网格的分化和其他设置了。
3.1.2数值的计算
在初步建立模型并简化后，就要在FLUENT中进行相关的数据计算了，设定一个三维的精准求解器，之后在这个求解器上进行一定的数据计算。模型为喷水泵的模型，在FLUENT上采用相关的函数对其进行相关的数据运算了。
3.2 CFD方法在压缩机上的应用
压缩机是一种运输压缩气体并提高气体压力的机器。 它由一个气缸壁和一个活塞组成。通常可以设置为180度，以便活塞从下死点在线移动，并且当活塞移动到上止点时缓慢地压缩缸内的流体，也就是说，当曲轴转角达到360度时，活塞会回到原来的起始位置，但是当曲轴转角变成540度时完成一个完整的循环。
3.2.1数值计算
完成压缩机的模型设计后，运用FLUENT三维软件来对压缩机模型进行数值计算，在FLUENT软件中设定三维单精度求解器，这个过程中，需要激活动网格的运动以及说明的相关数据二这些参数设置的设置需要能够说明压缩机中的相邻壁面和活塞顶部的流体区域以及活塞上部铺层的网格运动，还要说明活塞运动状态，并且对这些数值进行求解压缩机模型设计完成后，使用FLUENT 3D软件对压缩机模型进行数值计算。然后，在选择计算模型2以在求解器上设置模型时，需要启动不稳定求解器2，然后设置网格的运动。在这个过程中，有必要激活动态网格的移动和指令的相关数据。相邻壁和活塞顶部的流体区域以及活塞上层的网格运动，还要解释活塞运动的状态并解决这些数值
四.结束语
CFD是一种计算流体动力学的方法，CFD以电子计算机为主要操作工具，并在操作过程中结合数学方法计算流体力学的相关问题。CFD技术在流体机械设计中的应用非常广泛，除了喷水泵外还有汽轮机、风力机、气动马达等，本次模型对于CFD技术在喷水泵以及压缩机上的应用，可以很好地体现CFD技术的优越性。
参考文献：：
[1]严庆生.CFD方法在流体机械设计中的应用[J].电子制作，2013（20）
[2]赵兴艳，苏莫明，张楚华，苗永淼.CFD方法在流体机械设计中的应用[J].流体机械，2000（03）
论文作者:宋平平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签：流体论文; 技术论文; 模型论文; 机械设计论文; 活塞论文; 领域论文; 机械论文; 《基层建设》2018年第25期论文;